Como identificar o positivo e o negativo do LED para uma utilização correta

Prefácio: Porque é que a polaridade do LED é importante?

Compreender a diferença entre os terminais positivo e negativo de um LED é fundamental para os projectos de eletrónica e iluminação. Os díodos emissores de luz, ou LEDs, são dispositivos polarizados, o que significa que só podem permitir que a corrente flua numa direção. A diferenciação entre os terminais positivo (ânodo) e negativo (cátodo) de um LED é necessária para que o dispositivo funcione e para que o seu invólucro não seja cosmético, de modo a prolongar a sua vida útil.

Os terminais positivo e negativo de um LED determinam a forma como este deve ser integrado num circuito. A instalação de um LED num circuito com os dois terminais invertidos não só impede que o LED se acenda, como também pode destruir o componente. Em circuitos mais complexos, pode causar falhas ou mesmo destruir o resto dos dispositivos, caso os terminais do LED estejam invertidos. De acordo com um estudo publicado no Journal of Display Technology, as ligações incorrectas dos LED são responsáveis por cerca de 15% das falhas em sistemas baseados em LED, o que realça a importância da identificação correta da polaridade.

Tendo em conta o facto de os LEDs serem amplamente utilizados em muitas áreas, desde luzes indicadoras a sistemas de iluminação sofisticados, saber distinguir entre o cabo positivo e o cabo negativo de um LED é definitivamente benéfico para qualquer amador, engenheiro ou profissional de iluminação.

O que significa positivo (ânodo) e negativo (cátodo)

Quando se trata de LEDs, as palavras positivo e negativo estão associadas ao ânodo e ao cátodo, respetivamente. Cátodo significa "o terminal negativo" e o ânodo é conhecido como "o terminal positivo". Esta forma de os instalar é importante porque é a forma como os LEDs entram num circuito com uma tensão e uma amperagem específicas.

Porque é que a polaridade dos LEDs difere da dos díodos normais

Os díodos normais e os díodos LED só podem conduzir corrente num sentido, como já foi estabelecido, mas a principal distinção é que os LED foram construídos utilizando uma arquitetura totalmente diferente, como os semicondutores normais. Isto significa que os LEDs com semi-condutores específicos emitem luz, o que implica níveis mais elevados de sensibilidade em comparação com a tensão inversa do que os díodos normais.

A importância da polaridade correta dos LEDs

A polaridade dos LEDs deve ser levada a sério. Espera-se que a corrente flua do ânodo para o cátodo e acenda o LED após a ligação na orientação correta com a polaridade correta. Um LED ligado numa orientação inversa não se acenderia. Além disso, se for utilizada uma grande tensão inversa no LED, este partir-se-á, o que constituiria um dano permanente para um LED. Escusado será dizer que a utilização correta da polaridade de um LED é muito importante para o seu funcionamento normal e vida útil. Isto é particularmente importante numa aplicação ou projeto que contenha LEDs porque, sem isso, haveria uma falha.

Como identificar LEDs positivos e negativos

Saber qual é o terminal positivo e o negativo de um LED é importante quando se trabalha com todos os tipos destes dispositivos. Há muitas maneiras de descobrir qual é o lado positivo e qual é o lado negativo de um LED, desde simplesmente olhar para instrumentos específicos.

Indicadores visuais da polaridade do LED

Os indicadores visuais são frequentemente a forma mais rápida de identificar os cabos positivos e negativos. A primeira coisa que deve procurar é o comprimento dos cabos: como regra geral, o cabo mais comprido é o positivo (ânodo) e o mais curto é o negativo (cátodo). Além disso, alguns LED têm uma depressão localizada na parte inferior da caixa, que se encontra no lado do cátodo do LED. Por vezes, os dispositivos LED podem utilizar marcações diferentes para os eléctrodos; um exemplo é o símbolo "+" para o ânodo ou o símbolo "-" para o cátodo.

Utilização de multímetros para identificar a polaridade dos LEDs

Ao tentar encontrar a polaridade de um LED, um multímetro é bastante útil. Coloque o multímetro numa definição de teste de díodos e pode ter uma sonda vermelha num cabo enquanto a sonda preta está no cabo oposto. Se o LED parecer estar a funcionar, a sonda vermelha do ânodo e a sonda preta estão ligadas ao cátodo. Caso contrário, inverta as sondas e esta técnica é a melhor para os LEDs quando não têm outros indicadores ou quando faltam partes visuais.

Outras ferramentas e técnicas para testes de polaridade

Para além de um multímetro, existem mais algumas formas de testar a polaridade dos LEDs. Outra técnica muito popular consiste em ligar uma pilha de 3V muito vulgar a uma resistência de limitação de corrente que se situa entre 330Ω e 470Ω, normalmente. O fio deve acender se a bateria for tocada junto com o fio mais longo, que deve ser o lado do ânodo da bateria. Caso contrário, as conexões devem ser invertidas sempre que apropriado.

Quando se trabalha com LEDs de montagem em superfície, é importante ter uma folha de dados do LED a acompanhar o componente. Estas folhas de dados contêm marcações de polaridade que são inclusões de pontos, linhas e entalhes que devem ser encontradas no pacote do protótipo IC. Se a ficha de dados não estiver disponível, pode utilizar um aparelho de teste de LED feito para díodos LED SMD.

Também pode considerar a utilização do LED como uma célula fotovoltaica básica em testes avançados. Faça incidir uma fonte de luz sobre o LED e, utilizando um multímetro, pode medir a pequena tensão que se acumula. O condutor positivo demonstrará uma tensão mais elevada do que o negativo quando a luz é utilizada, ajudando a verificar a polaridade. Esta técnica é especialmente adequada para examinadores que lidam com LEDs muito pequenos, uma vez que os testes básicos podem ser impraticáveis para esses componentes.

Resolução de problemas comuns de polaridade do LED

Os problemas de polaridade na utilização de LEDs não são novidade. Um dos problemas mais comuns é encontrar um LED que não acende. Isto deve-se frequentemente à utilização de uma polaridade incorrecta. Se tiver um LED ligado mas que não se acende, a primeira coisa a fazer é verificar as ligações positivas e negativas do LED para ver se é necessário trocá-las.

Quando se montam vários LEDs num único condensador circunstancial, um dos conflitos mais frequentes acontece no caso de se polarizar um LED de forma errada. Isto tende a fazer com que todos os outros LEDs da série deixem de acender. Este exemplo mostra a importância de verificar cuidadosamente a polaridade de cada LED no circuito antes de aplicar a alimentação. Além disso, é de salientar que alguns tipos de LEDs são mais susceptíveis de serem danificados pela tensão inversa do que outros tipos. Os LEDs de alta potência também podem ficar defeituosos devido a curtas rotações na outra direção.

Assim, recomenda-se a verificação das ligações antes de ligar os LEDs. Para as primeiras configurações durante os testes, é preferível utilizar placas de ensaio, uma vez que são mais fáceis de voltar a ligar. Além disso, pode querer utilizar não só o desenho da placa de circuito impresso, mas também adicionar díodos de proteção de polaridade aos circuitos, para que, mesmo que as ligações dos cabos sejam feitas no sentido inverso, não haja danos. E é também o caso de uma verificação exacta da polaridade dos LEDs para evitar inconvenientes e prováveis danos nos componentes particulares.

Pacotes de LEDs comuns e suas marcações de polaridade

Embora diferentes tipos de LEDs possam seguir diferentes convenções de design, é imperativo conhecer as marcações de polaridade específicas dos diferentes pacotes de LEDs. Nesta secção, centrar-nos-emos em três grandes categorias de embalagens de LED: furo passante, montagem em superfície e embalagens especiais e em como identificar a polaridade de um LED.

LEDs de furo passante

Os Leds Through Hole ou THTs são um dos Leds mais utilizados por amadores e amadores. Eles são facilmente diferenciados, pois têm cabos longos e pernas curtas. Aqui está como identificar a polaridade dos cabos:

Chumbo longo e chumbo curto: É comum que muitos conjuntos tenham o cabo factual mais longo como ânodo ou positivo e o cabo mais curto como cátodo ou negativo. Este é normalmente o primeiro fator a procurar.

Borda plana no corpo: Neste caso, a aresta que tem de ser encontrada é a aresta plana ou o entalhe localizado no invólucro de plástico do LED. Esta aresta plana indica a incorporação dos espaçadores de passagem na direção do lado alto do terminal catódico.

Sub-estrutura tradicional: Normalmente, a maior das placas de metal dentro do led vai para a ligação catódica, enquanto a placa mais pequena tende a ser o ânodo.

Estes marcadores fazem dos LEDs de passagem um dos tipos de dispositivos mais simples de reconhecer a polaridade, mesmo para principiantes.

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LEDs de montagem em superfície

Os díodos de montagem à superfície MD LED são mais pequenos e são utilizados em quase todos os tipos de aparelhos electrónicos devido ao seu tamanho e ao facto de serem fáceis de utilizar em máquinas. Devido à sua natureza compacta, a identificação da polaridade em termos de pontas de soldadura SMD pode ser mais difícil, mas aqui ficam alguns conselhos:

Marcação de polaridade: Quando se olha para os pacotes de LEDs SMD, verifica-se que existe um pequeno ponto ou uma linha ou um entalhe num dos lados, o que é indicativo do cátodo, que é o terminal negativo.

Fichas de dados do fabricante: Há os SMD que são fabricados de forma diferente em termos de embalagem, o que lhes permite ter tamanhos e formas diferentes, pelo que pode ser necessário procurar mais informações electrotécnicas sobre eles.

Teste com um multímetro: Nos casos em que as marcações podem revelar-se duvidosas, um multímetro, quando comutado para o modo de díodo, pode estabelecer claramente o ânodo e o cátodo.

Pacotes especiais de LED (por exemplo, COB, alta potência)

COB (CHIP ON BOARD) e LEDs de alta potência são alguns dos pacotes especializados que são cada vez mais comuns para utilização numa tecnologia de iluminação industrial, automóvel e suficiente. Um aspeto a ter em conta sobre estes tipos de LED é que a polaridade pode ser difícil de determinar e é preciso ter cuidado ao tentar encontrá-la:

Marcas impressas: Sempre que uma placa tem + ou - escrito, isso indica que existem pads de ligação disponíveis. Frequentemente, são os LEDs COB que têm marcações de timbre.

Polaridade do conetor: Outras vezes, os LED de alta potência estão disponíveis sob a forma de módulos e dissipadores de calor já montados e unidos, em que os contactos de ligação têm etiquetas colocadas nos extremos.

A forma das almofadas: Nos dispositivos LED de alta potência com almofadas nuas, a almofada maior é frequentemente o cátodo e a mais pequena é o ânodo.

Teste do multímetro: Tal como no caso dos LEDs SMD, na ausência de marcações, a polaridade do LED SMD pode ser verificada com um multímetro.

A instalação adequada dos pacotes de LEDs e a sua polaridade correta são fundamentais para garantir que os LEDs funcionam de forma óptima. Ao utilizar multímetros para diferenciar as marcações dos LEDs nos diferentes tipos, quer se trate de pacotes com orifício passante, montados à superfície ou mesmo COB, a probabilidade de um inconveniente é significativamente reduzida. Uma vez que tomará estas precauções, certificar-nos-emos de que evitaremos inconvenientes e garantiremos que tudo corre de forma eficiente. Os LEDs COB e SMD de qualidade suprema da Wosen têm um brilho excelente e uma iluminação uniforme para uma fácil integração nos equipamentos existentes. Os nossos produtos personalizáveis são ideais para qualquer forma de arquitetura e facilitam a instalação.

Considerações finais

Dominar a identificação dos terminais positivos e negativos dos LEDs é uma competência fundamental para quem trabalha com estes componentes versáteis. Quer seja um amador a mexer em circuitos simples ou um profissional a conceber sistemas de iluminação complexos, compreender a polaridade dos LED é crucial para projectos bem sucedidos e para evitar danos nos componentes.

Multímetros, invólucros de LEDs, marcadores de chumbo e invenções de comprimento ajudaram a descobrir qual lado do LED é negativo ou positivo, e discutimos a solução de problemas de múltiplos problemas decorrentes de marcas de polaridade de vários pontos em vários pacotes de LEDs.

A chave aqui é ser capaz de reunir as informações divulgadas durante a reunião, tais como, observar as coisas de perto combinadas com as especificações de fabrico. Ao aplicar de forma consistente o conhecimento da identificação positiva e negativa dos LED, pode garantir que os seus projectos baseados em LED brilham e funcionam corretamente. À medida que a tecnologia LED continua a evoluir, manter-se informado sobre as considerações de polaridade continuará a ser um aspeto essencial do trabalho com estas fontes de luz eficientes. Com os LED fiáveis da Wosen, pode identificar com confiança a polaridade e garantir uma integração perfeita, tornando os seus projectos de iluminação mais eficientes e sem problemas.